孤岛综放工作面上下顺槽维护技术研究与应用

根据郑煤集团米村井田孤岛综放工作面运料、运输顺槽U型钢棚变形损坏情况,分析研究了矿压显现规律及原因,探讨采面上下顺槽U型钢棚加固维护的方法,最后提出用工字钢撑杆配合单体液压支柱加固维护孤岛综放工作面上下顺槽技术,具有一定的推广应用价值。     

U型钢异型梁在丁字口支护的应用

传统的U型钢支护巷道在丁字口施工中,由U型钢变为工字钢支护,抬门后恢复正常掘进,介绍了U型钢异型梁的加工、架设、加固及应用效果,实践证明可以取代传统施工工艺,且有操作简单、支护强度大、断面利用率高等特点,有一定的借鉴价值。     

异型梁、将军柱、垛子梁在丁字口巷道支护的应用

传统的U型钢支护巷道在丁字口施工中,由U型钢变为工字钢支护,抬门后恢复正常掘进,文章介绍了异型梁、将军柱、垛子梁加工、架设、加固及应用效果,实践证明其具有操作简单、支护强度大、断面利用率高的特点,有一定的借鉴价值。     

焦家金矿深部巷道U型钢壁后分区段注浆参数优化

在深部巷道施工过程中，由于受三高一扰动因素影响，造成部分破碎巷道采用U型钢支护后仍出现较大变形。为研究深部巷道U型钢加固后变形修复方案，通过在巷道周边布设监测点对巷道位移进行监测，结合现场变形监测结果对U型钢变形区严重程度进行分类，利用变形区严重程度分类优化注浆加固技术参数，对U型钢壁后进行注浆加固，注浆加固后对巷道进行锚杆应力监测。数据显示锚杆应力基本没发生变化，巷道保持稳定可靠，实现了高效快速掘进，为后续类似高地压巷道快速施工积累了一定的经验。     

巷道交岔点联合支护技术

U型钢支护巷道交岔点开口采用U型钢矩形棚与U型钢半圆拱形棚联合支护方法,有效解决了使用矿用工字钢及U型钢棚连锁抬棚时大断面开口抗压能力低、支架变形快、巷道维护难度大等问题,大大提高了三岔口支护强度,U型钢异型可缩性支架比较简单,承载能力大,可缩性较好,满足了通风、运输、行人需要,取得了良好效果。     

棚索协同支护锚索间距理论研究与应用

为了确定U型钢支架和锚索协同支护系统中锚索的合理间距,分别建立了U型钢支架以及U型钢支架和锚索协同支护的力学模型,采用力法原理对力学模型进行分析,确定了棚索协同支护系统中锚索的间距。计算结果表明:棚索协同支护锚索的间距与侧压力系数、巷道的断面尺寸和埋深有关。建立了松散煤体侧压力系数的解析表达式,对U型钢支架和锚索协同支护进行数值模拟。模拟结果表明:棚索协同支护系统中锚索的合理间距显著地减小了巷道围岩的变形量、塑性区的面积以及U型钢支架的最大弯矩,实现了U型棚与围岩之间以及锚索与深部围岩之间的耦合支护。实践表明:采用锚索和工字钢对U型钢支架的各关键部位进行加固,能够有效地控制巷道围岩的稳定性,保证煤矿的安全生产。     

沿空留巷巷内综合支护技术探索与应用

针对沿空留巷围岩变形大、变形不均匀、维护效果差等状况,以芦沟煤矿沿空留巷为工程背景,理论计算了沿空留巷支护顶板静载荷及U型钢支架承载力,合理确定了U型钢支架危险截面位置,设计出了沿空留巷巷内支护加固方法及相关参数。工程实践表明:U型钢配合伸缩梁加固进行沿空留巷巷内支护效果显著,巷道变形能控制在允许范围内,满足工作面二次回采要求。     

高应力软岩巷道U型钢支架的结构稳定性及应用分析

为了解决构造应力场中软岩巷道的支护问题,分析了软岩巷道的变形特点,考虑轴力对弯曲变形的影响,通过理论分析得到了U型钢支架危险截面位置的解析解。在此基础上,提出护帮控顶技术,对U型钢支架的危险截面进行加固。理论分析表明,U型钢支架的危险截面位置取决于支架的截面面积、惯性矩、巷道的断面尺寸和侧压力系数。工程实践表明,采用护帮控顶技术对U型钢支架的危险截面进行加固,提高了U型钢支架的承载能力和稳定性,实现了支护体与围岩在强度、刚度和结构上的耦合,保证了巷道围岩的稳定性。     

告成煤矿丁字交岔点施工新技术

随着U型钢支护在告成煤矿的广泛应用,矿工字钢在丁字交岔点抬门与U型钢巷道不太匹配,通过技术革新,自主创研了L型梁支架抬门技术,解决了丁字口交岔点采用机规合一运输的问题,减少了劳动强度,逐步代替了传统的工字钢抬门技术。     

不同围岩条件下U型钢支架关键加固位置的研究

基于普氏压力拱理论和力法原理,提出巷道支护中U型钢支架的力学模型,研究了U型钢支架的承载特性和加固技术,分析了U型钢支架关键加固位置与岩石内摩擦角之间的关系。研究结果表明:U型钢支架横截面的弯矩主要与巷道围岩的垂直压力、水平压力、巷道断面尺寸、弹性模量、岩体重力密度、冒落拱底宽、岩石抗压强度和坚固性系数等因素有关;U型钢支架关键加固位置与岩石内摩擦角、冒落拱底宽有关;U型钢支架拱梁关键加固位置介于65°~71°之间,随着岩石内摩擦角的增大,拱梁关键加固位置距拱顶变远;U型钢支架腿柱关键加固位置在0~1.01 m内,腿柱关键加固位置随着岩石内摩擦角的增大而逐渐下移。